Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov
Akumulace elektřiny

Ostrovní dům s fotovoltaikou a baterií

Ostrovní provoz znamená, že dům je odpojený od sítě a veškerou elektřinu pro svůj provoz si vyrobí sám. A protože fotovoltaika vyrábí elektřinu jen, když svítí slunce, potřebuje dům elektrický akumulátor a pro zimní období často i záložní elektrocentrálu.


© Fotolia.com

V kontextu pohodlí a dostupnosti hybridní elektrárny je dům zcela odpojený od sítě do určité míry extrémní variantou. Nabízí absolutní nezávislost na síti, cenách elektřiny a dalších vnějších proměnných. Přináší však závislost na počasí a více starostí. Proto si ostrovní elektrárnu pořizují nadšenci, případně lidé v místech, kde není dostupná elektrická přípojka, nebo jsou náklady na její zřízení příliš vysoké. Dalším důvodem mohou být časté výpadky elektřiny v místě, kde dům stojí.

Ostrovní elektrárna musí být připravena dodat dostatek elektřiny i za nepříznivého počasí, které typicky v zimě může trvat i několik týdnů. To znamená, že je potřeba:

  1. Naddimenzovaná elektrárna – více panelů, výkonnější měnič a důkladný návrh celého systému. Elektrárna musí zvládnout nabít baterie během krátkých zimních dnů do té míry, aby byl dostatek elektřiny na dlouhé zimní večery a noci. Zároveň jsou potřeba větší a dražší baterie, které zvládnou uskladnit elektřinu na několik pošmourných dní. Z toho vyplývají výrazně vyšší pořizovací náklady a současně to znamená, že v létě bude mít dům tolik elektřiny, že nebude vědět, co s ní. Raději se proto přistupuje k bodu 2.
  2. Záložní benzinová/naftová elektrocentrála – než kvůli třem zachmuřeným zimním měsícům předimenzovávat elektrárnu a baterie, je levnější i účinnější pořídit si benzínovou elektrocentrálu. Stojí další peníze (i když oproti naddimenzování elektrárny je významně levnější) a musí se do ní kupovat a dolévat palivo. I když se bez ní obyvatelé většinu roku obejdou, stejně se ji v zimě snaží provozovat co nejméně, protože spalování benzínu je neekologické a především elektřina vyrobená z elektrocentrály je ta nejdražší možná. Proto se přistupuje k třetímu kroku.
  3. Být připraven výrazně omezit svou spotřebu – doba bezstarostného použití, kde se elektrárna nainstaluje, zapomene na ni a spotřebiče se používají dle libosti (což je možné u hybridní elektrárny), se významně zkrátí. Délka této „energetické pohody“ je obvykle přímo úměrná velikosti elektrárny a baterií a tedy i vstupní investici. Žít offgrid znamená, že vyjma jasných letních dnů obyvatelé domu podrobně sledují výrobu a nabití baterií a tomu přizpůsobují spotřebu. Na takový režim si samozřejmě lze zvyknout, ale vyžaduje to nadšení a větší vůli.
  4. Více starostí i údržby – elektrárna je větší a obsahuje více komponentů (více panelů a kabelů, více baterií, elektrocentrála, větší střídače…). Ty vyžadují pečlivou kontrolu a údržbu, protože majitelé jsou na nich závislí, a když se porouchají, není k dispozici jiný zdroj elektřiny.

Ostrovní elektrárna obvykle obnáší 10 a více panelů, oproti hybridní elektrárně větší (a dražší) bateriové úložiště a dražší střídač. Slunce je hlavním zdrojem elektřiny, který je zálohován elektrocentrálou. Dům není nijak závislý na vnější síti a cenách elektřiny a zároveň vede majitele k velmi pečlivé analýze vlastní spotřeby a jejímu snižování.

Ostrovní zdroj se ve většině případů nepořizuje proto, že by byl levnější, než elektrická přípojka, ale proto, že není jiná možnost, nebo že ho majitel prostě chce.

Ostrovní elektrárna bez benzínové/naftové elektrocentrály

Elektrocentrála, tedy benzinový nebo naftový motorový generátor, je funkční, ověřené a dostupné řešení pro ostrovní provoz. Díky dostupnosti většina majitelů ostrovních elektráren proto takovou elektrocentrálu provozuje, nebo ji má alespoň v záloze. Představuje však určitou vadu na kráse z pohledu jinak ekologického a soběstačného zdroje elektřiny v podobě fotovoltaiky s baterií.

Proto se postupně objevují řešení, která umožňují ostrovní provoz bez elektrocentrály. Společným jmenovatelem je vždy fotovoltaika a baterie, liší se ale řešením pro záložní výrobu elektřiny během krátkých zimních dnů a dlouhých zimních nocí.

  • Český soběstačný dům představil kogenerační kondenzační peletový kotel s přídavným stirlingovým motorem. Stirlingův motor je poháněný teplem z kotle a zvládne dodávat až 1 kW elektřiny. Jelikož se většinou topí i během dne, měl by být takový příkon spolu s baterií dostačující na pohon úsporných spotřebičů, jako jsou LED žárovky, lednička nebo notebook. Další výhodou je, že Stirlingův motor není v porovnání s alternativami složité ani přehnaně drahé zařízení.
  • Něměcká společnost HPS naopak představila hi-tech systém zvaný Picea postavený na vodíkové akumulaci. V létě si z přebytků vyrábíte elektrolyzérem vodík a z něj pak v zimě přes palivový článek získáváte teplo a elektřinu. Dům tak získá ostrovní provoz s komfortem hybridní elektrárny, jehož jedinými emisemi jsou kyslík a vodní pára. Systém zatím nemá cenu, ale lze očekávat, že bude velmi vysoká.
  • Obdobný systém připravuje Nizozemská společnost Solenco ve spolupráci s Giacomini. Jejich Powerbox také využívá zálohu do vodíku a dokonce zvládne fungovat i bez baterií. Pro vytápění navíc využívá katalytický vodíkový kotel. Ani u něj zatím není známa cena.
  • Palivový článek na metanol zvaný EFOY firmy SFC představuje ekologickou variantu k elektrocentrále. Sice se do ní musí dovážet metanol, ale je zcela tichý, bez zápachu a jeho jedinými emisemi je čistý oxid uhličitý. A dá se koupit.
 
 
Reklama